Persamaan van der Waals - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-26T04:10:10Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

← Revisi sebelumnya		Revisi per 26 Agustus 2026 04.10
Baris 9:		Baris 9:

	Van der Waals menuliskannya dalam bentuk yang setara, eksplisit terhadap suhu, dalam disertasinya,		Van der Waals menuliskannya dalam bentuk yang setara, eksplisit terhadap suhu, dalam disertasinya,


	meskipun pada tahun 1873 ia belum dapat menyatakan suhu absolut dalam bentuk modern seperti saat ini.		meskipun pada tahun 1873 ia belum dapat menyatakan suhu absolut dalam bentuk modern seperti saat ini.
Baris 23:		Baris 22:
	Setelah konstanta <math>a</math> dan <math>b</math> diketahui untuk suatu zat tertentu, persamaan van der Waals dapat digunakan untuk memperkirakan sifat-sifat seperti [[titik didih]] pada tekanan tertentu serta [[Titik kritis (termodinamika)\|titik kritis]]. Prediksi tersebut akurat hanya untuk beberapa zat saja. Sebagian besar fluida sederhana hanyalah pendekatan yang bernilai praktis.		Setelah konstanta <math>a</math> dan <math>b</math> diketahui untuk suatu zat tertentu, persamaan van der Waals dapat digunakan untuk memperkirakan sifat-sifat seperti [[titik didih]] pada tekanan tertentu serta [[Titik kritis (termodinamika)\|titik kritis]]. Prediksi tersebut akurat hanya untuk beberapa zat saja. Sebagian besar fluida sederhana hanyalah pendekatan yang bernilai praktis.

	Untuk memperhitungkan volume yang dibutuhkan molekul gas nyata, persamaan van der Waals menggantikan ''V'' dalam hukum gas ideal dengan ''(V-b)'', di mana ''b'' adalah volume per mol yang ditempati oleh molekul. Ini mengarah pada;		Untuk memperhitungkan volume yang dibutuhkan molekul gas nyata, persamaan van der Waals menggantikan ''V'' dalam hukum gas ideal dengan ''(V-b)'', di mana ''b'' adalah volume per mol yang ditempati oleh molekul. Ini mengarah pada;<ref>A. Dalgarno. ''Advances in Atomic and Molecular Physics''. 1966. Vol. 1. hlm. 195.</ref>

	:<math>P(V_m - b)=R T</math>		:<math>P(V_m - b)=R T</math>

	Modifikasi kedua yang dibuat untuk perhitungan hukum gas ideal untuk fakta bahwa molekul-molekul gas memang menarik satu sama lain dan bahwa gas nyata karenanya lebih mudah dikompresi daripada gas ideal. Van der Waals disediakan bagi tarik antarmolekul dengan menambahkan tekanan yang diamati ''P'' dalam istilah persamaan keadaan <math>a/V_m^2</math>, di mana ''a'' adalah konstanta yang nilainya bergantung pada gas. '''Persamaan van der Waals''' karenanya dituliskan sebagai;		Modifikasi kedua yang dibuat untuk perhitungan hukum gas ideal untuk fakta bahwa molekul-molekul gas memang menarik satu sama lain dan bahwa gas nyata karenanya lebih mudah dikompresi daripada gas ideal. Van der Waals disediakan bagi tarik antarmolekul dengan menambahkan tekanan yang diamati ''P'' dalam istilah persamaan keadaan <math>a/V_m^2</math>, di mana ''a'' adalah konstanta yang nilainya bergantung pada gas. '''Persamaan van der Waals''' karenanya dituliskan sebagai;<ref>R. Stephen Berry. [https://books.google.com/books?isbn=0195105893 Physical Chemistry]. Oxford University Press. 2000. hlm. 298–306 dan ''passim''. ISBN 0195105893.</ref>

	:<math>(P+a/V_m^2)(V_m-b)=R T</math>,		:<math>(P+a/V_m^2)(V_m-b)=R T</math>,
Baris 34:		Baris 33:
	di mana ''V<sub>m</sub>'' adalah [[volume molar]] gas, ''R'' adalah [[tetapan gas]] universal, ''T'' adalah [[suhu]], ''P'' adalah [[tekanan]], dan ''V'' adalah [[volume]]. Ketika volume molar ''V<sub>m</sub>'' besar, ''b'' menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan ''V<sub>m</sub>'', ''a/V<sub>m</sub><sup>2</sup>'' menjadi diabaikan terhadap ''P'', dan persamaan van der Waals direduksi menjadi hukum gas ideal, ''PV<sub>m</sub>=RT''.		di mana ''V<sub>m</sub>'' adalah [[volume molar]] gas, ''R'' adalah [[tetapan gas]] universal, ''T'' adalah [[suhu]], ''P'' adalah [[tekanan]], dan ''V'' adalah [[volume]]. Ketika volume molar ''V<sub>m</sub>'' besar, ''b'' menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan ''V<sub>m</sub>'', ''a/V<sub>m</sub><sup>2</sup>'' menjadi diabaikan terhadap ''P'', dan persamaan van der Waals direduksi menjadi hukum gas ideal, ''PV<sub>m</sub>=RT''.

	Persamaan ini tersedia melalui penurunan rumus tradisionalnya (suatu persamaan keadaan mekanika), atau melalui penurunan rumus berdasarkan [[termodinamika statistik]], yang terakhir menyediakan [[fungsi partisi (mekanika statistika)\|fungsi partisi]] pada sistem dan memungkinkan fungsi termodinamika untuk ditentukan. Ini berhasil mendekati perilaku cairan nyata di atas [[suhu kritis]] dan secara kualitatif masuk akal untuk keadaan cairan dan tekanan gas rendah mereka pada suhu rendah. Namun, di dekat [[transisi fase\|transisi]] antara gas dan cair, dalam kisaran ''p'', ''V'', dan ''T'' di mana [[fase benda\|fase]] cairan dan fase [[gas]] berada dalam kesetimbangan, ''persamaan van der Waals'' gagal untuk secara akurat memodelkan perilaku eksperimental yang diamati, khususnya bahwa ''p'' adalah [[fungsi konstan]] dari ''V'' pada suhu yang diberikan. Dengan demikian, model van der Waals tidak hanya berguna untuk perhitungan yang dimaksudkan untuk memprediksi perilaku nyata di daerah dekat titik kritis.		Persamaan ini tersedia melalui penurunan rumus tradisionalnya (suatu persamaan keadaan mekanika), atau melalui penurunan rumus berdasarkan [[termodinamika statistik]], yang terakhir menyediakan [[fungsi partisi (mekanika statistika)\|fungsi partisi]] pada sistem dan memungkinkan fungsi termodinamika untuk ditentukan.<ref>David Chandler. [https://books.google.com/books?isbn=0195042778 Introduction to Modern Statistical Mechanics]. Oxford University Press. 1987. hlm. 287–295. ISBN 0195042778.</ref> Ini berhasil mendekati perilaku cairan nyata di atas [[suhu kritis]] dan secara kualitatif masuk akal untuk keadaan cairan dan tekanan gas rendah mereka pada suhu rendah. Namun, di dekat [[transisi fase\|transisi]] antara gas dan cair, dalam kisaran ''p'', ''V'', dan ''T'' di mana [[fase benda\|fase]] cairan dan fase [[gas]] berada dalam kesetimbangan, ''persamaan van der Waals'' gagal untuk secara akurat memodelkan perilaku eksperimental yang diamati, khususnya bahwa ''p'' adalah [[fungsi konstan]] dari ''V'' pada suhu yang diberikan. Dengan demikian, model van der Waals tidak hanya berguna untuk perhitungan yang dimaksudkan untuk memprediksi perilaku nyata di daerah dekat titik kritis.<ref>Ken A. Dill. [https://books.google.com/books?isbn=0815320515 Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Chemistry and Biology]. Garland Science. 2003. hlm. 457–462. ISBN 0815320515.</ref>

	== Persamaan ==		== Persamaan ==
			Persamaan van der Waals menghubungkan empat variabel keadaan: [[tekanan]] fluida ''p'', volume total wadah fluida ''V'', jumlah [[partikel]] ''N'', dan [[suhu\|suhu absolut]] sistem ''T''.<ref>Maxwell, J.C. [https://archive.org/details/sim_nature-uk_1874-10-15_10_259/page/477 Van der Waals on the Continuity of Gaseous and Liquid States]. ''Nature''. 1874. Vol. 10 (259). hlm. 477–480. doi:10.1038/010477a0.</ref>

	~~Persamaan van der Waals menghubungkan empat variabel keadaan: [[tekanan]] fluida ''p'', volume total wadah fluida ''V'', jumlah [[partikel]] ''N'', dan [[suhu\|suhu absolut]] sistem ''T''.~~		Bentuk mikroskopik, [[sifat intensif\|intensif]] dari persamaan ini adalah:<ref>van der Waals. ''Over de continuiteit van den gas- en vloeistoftoestand (On the Continuity of the Gaseous and Liquid States) (disertasi doktoral)''. Universiteit Leiden. 1873.</ref>

	Bentuk mikroskopik, [[sifat intensif\|intensif]] dari persamaan ini adalah:

	:<math>\left(p + \frac{a'}{v^2}\right)\left(v-b'\right) = kT</math>		:<math>\left(p + \frac{a'}{v^2}\right)\left(v-b'\right) = kT</math>
Baris 52:		Baris 50:
	Persamaan ini dapat pula dituliskan dalam bentuk ekstensif, molar sebagai:		Persamaan ini dapat pula dituliskan dalam bentuk ekstensif, molar sebagai:

	:<math>\left(p + \frac{n^2 a}{V^2}\right)\left(V-nb\right) = nRT</math>		:<math>\left(p + \frac{n^2 a}{V^2}\right)\left(V-nb\right) = nRT</math><ref>Raymond Chang. ''Physical Chemistry for the Chemical Sciences''. University Science Books. 2014. hlm. 14. ISBN 978-1-891389-69-6.</ref>

	di mana		di mana
Baris 79:		Baris 77:

	== Lihat pula ==		== Lihat pula ==

	* [[Hukum-hukum gas]]		* [[Hukum-hukum gas]]
	* [[Hukum gas ideal]]		* [[Hukum gas ideal]]
Baris 86:		Baris 83:
	* [[Gas nyata]]		* [[Gas nyata]]
	* [[Konstanta van der Waals (halaman data)]]		* [[Konstanta van der Waals (halaman data)]]

	~~== Referensi ==~~


	== Bacaan lebih lanjut ==		== Bacaan lebih lanjut ==
	* Catatan, edisi Donnelly ini adalah cetak ulang edisi Dover 1986, yang dengan sendirinya mencetak ulang versi koreksinya pada tahun 1962 dari teks asli tahun 1960 [Addison Wesley Series in Chemistry, Francis T. Bonner & George C. Pimentel, Eds.], Reading, MS, USA: Addison-Wesley.		* Catatan, edisi Donnelly ini adalah cetak ulang edisi Dover 1986, yang dengan sendirinya mencetak ulang versi koreksinya pada tahun 1962 dari teks asli tahun 1960 [Addison Wesley Series in Chemistry, Francis T. Bonner & George C. Pimentel, Eds.], Reading, MS, USA: Addison-Wesley.
	*		*
	*		*
	*		*
	*		*

	== Pranala luar ==		== Pranala luar ==
	* [http://faculty.wwu.edu/vawter/PhysicsNet/Topics/Thermal/vdWaalEquatOfState.html Beberapa nilai a dan b dalam persamaan ke-2]		* [http://faculty.wwu.edu/vawter/PhysicsNet/Topics/Thermal/vdWaalEquatOfState.html Beberapa nilai a dan b dalam persamaan ke-2]

			== Referensi ==
			<references />

	== Sumber dan atribusi ==		== Sumber dan atribusi ==

	Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Persamaan+van+der+Waals&oldid=29576951 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29576951 (2026-08-14T12:26:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.		Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Persamaan+van+der+Waals&oldid=29576951 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29576951 (2026-08-14T12:26:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

			<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29576951; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T03:51:19Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29576951; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Persamaan van der Waals''' adalah rumus matematis yang menggambarkan perilaku [[gas nyata]]. Persamaan ini merupakan [[persamaan keadaan]] yang menghubungkan [[tekanan]], [[volume]], [[Hukum Avogadro|jumlah molekul]], dan [[suhu]] dalam suatu [[Zat alir|fluida]]. Persamaan ini memodifikasi [[Persamaan gas ideal|hukum gas ideal]] dengan dua cara: pertama, dengan mempertimbangkan bahwa partikel memiliki diameter berhingga (sementara gas ideal dianggap terdiri atas [[partikel titik]]); kedua, dengan memperhitungkan adanya interaksi antarsesama partikel (berbeda dengan gas ideal, di mana partikel diasumsikan bergerak seolah-olah sendiri dalam ruangnya).

Persamaan ini dinamai menurut [[fisikawan]] Belanda [[Johannes Diderik van der Waals]], yang pertama kali menurunkannya pada tahun 1873 sebagai bagian dari [[Tesis|disertasi doktoralnya]]. Van der Waals mendasarkan persamaannya pada gagasan bahwa fluida tersusun atas [[Partikel|partikel-partikel]] diskret, suatu konsep yang pada masa itu masih diragukan banyak ilmuwan. Namun, persamaan tersebut berhasil memprediksi perilaku fluida di sekitar [[Titik kritis (termodinamika)|titik kritisnya]], yang telah ditemukan beberapa tahun sebelumnya. Kesesuaian kualitatif dan kuantitatif antara hasil perhitungan persamaan dengan hasil eksperimen akhirnya membuat teori ini diterima luas oleh [[komunitas ilmiah]]. Atas pencapaiannya tersebut, van der Waals dianugerahi [[Penghargaan Nobel Fisika|Hadiah Nobel Fisika]] pada tahun 1910. Hingga kini, persamaan van der Waals diakui sebagai model penting dalam kajian proses perubahan fasa.

== Deskripsi ==
Salah satu cara eksplisit untuk menuliskan persamaan van der Waals adalah:

dengan <math>p</math> menyatakan tekanan, <math>T</math> suhu, dan <math>v=V/n=N_\text{A}V/N</math> adalah [[volume molar]], yaitu perbandingan antara volume <math>V</math> dengan [[Analisis dimensi|jumlah zat]] <math>n</math> (dengan <math>N_\text{A}</math> sebagai [[Bilangan Avogadro|tetapan Avogadro]] dan <math>N</math> jumlah molekul). Konstanta <math>a</math> dan <math>b</math> dapat ditentukan secara eksperimental dan bergantung pada jenis zat, sedangkan <math>R=kN_\text{A}</math> adalah [[Tetapan gas|tetapan gas universal]]. Bentuk ini berguna untuk menggambarkan isoterm (kurva suhu konstan).

Van der Waals menuliskannya dalam bentuk yang setara, eksplisit terhadap suhu, dalam disertasinya,

meskipun pada tahun 1873 ia belum dapat menyatakan suhu absolut dalam bentuk modern seperti saat ini.

Bentuk tersebut berguna untuk menggambarkan isobar (kurva tekanan konstan). Dengan menulis <math>v=V/n</math> dan mengalikan kedua ruas dengan <math>n</math>, diperoleh bentuk yang muncul dalam diagram eksperimental.

Ketika van der Waals menciptakan persamaannya, hanya sedikit ilmuwan yang meyakini bahwa fluida tersusun atas partikel-partikel yang bergerak cepat. Selain itu, sebagian besar ilmuwan yang mempercayainya pun belum mengetahui struktur atomik atau molekuler. Konsepsi paling sederhana mengenai partikel (dan yang paling mudah dimodelkan secara matematis) adalah bola keras dengan volume <math>V_0</math>; inilah model yang digunakan oleh van der Waals. Ia menemukan bahwa volume total yang dikecualikan adalah , yaitu empat kali lipat volume seluruh partikel.

Konstanta <math>b = B N_\text{A} /N</math> memiliki dimensi volume molar, [''v'']. Sementara itu, konstanta a menyatakan kekuatan dari daya tarik antarmolekul yang dihipotesiskan. Van der Waals hanya berpedoman pada hukum gravitasi Newton, di mana dua partikel saling menarik secara sebanding dengan hasil kali massa masing-masing. Ia kemudian berargumen bahwa, dalam kasusnya, tekanan tarik-menarik tersebut sebanding dengan kuadrat dari kerapatan. Konstanta proporsionalitas <math>a</math>, dalam bentuk yang digunakan di atas, memiliki dimensi [''pv²''] (tekanan kali volume molar kuadrat).

Sebuah teori modern yang didasarkan pada [[mekanika statistika]] menghasilkan hasil yang sama untuk <math>b=4N_\text{A}[(4\pi/3)(\sigma/2)^3]</math> seperti yang diperoleh oleh van der Waals dan para sezamannya. Teori ini juga menghasilkan nilai konstan untuk <math>a/N_\text{A}\varepsilon b</math> ketika <math>\varepsilon/kT</math> cukup kecil.

Setelah konstanta <math>a</math> dan <math>b</math> diketahui untuk suatu zat tertentu, persamaan van der Waals dapat digunakan untuk memperkirakan sifat-sifat seperti [[titik didih]] pada tekanan tertentu serta [[Titik kritis (termodinamika)|titik kritis]]. Prediksi tersebut akurat hanya untuk beberapa zat saja. Sebagian besar fluida sederhana hanyalah pendekatan yang bernilai praktis.

Untuk memperhitungkan volume yang dibutuhkan molekul gas nyata, persamaan van der Waals menggantikan ''V'' dalam hukum gas ideal dengan ''(V-b)'', di mana ''b'' adalah volume per mol yang ditempati oleh molekul. Ini mengarah pada;

:<math>P(V_m - b)=R T</math>

Modifikasi kedua yang dibuat untuk perhitungan hukum gas ideal untuk fakta bahwa molekul-molekul gas memang menarik satu sama lain dan bahwa gas nyata karenanya lebih mudah dikompresi daripada gas ideal. Van der Waals disediakan bagi tarik antarmolekul dengan menambahkan tekanan yang diamati ''P'' dalam istilah persamaan keadaan <math>a/V_m^2</math>, di mana ''a'' adalah konstanta yang nilainya bergantung pada gas. '''Persamaan van der Waals''' karenanya dituliskan sebagai;

:<math>(P+a/V_m^2)(V_m-b)=R T</math>,
dan dapat pula ditulis sebagai
:<math>(P+a n^2/V^2)(V-n b)=n R T</math>,
di mana ''Vm'' adalah [[volume molar]] gas, ''R'' adalah [[tetapan gas]] universal, ''T'' adalah [[suhu]], ''P'' adalah [[tekanan]], dan ''V'' adalah [[volume]]. Ketika volume molar ''Vm'' besar, ''b'' menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan ''Vm'', ''a/Vm2'' menjadi diabaikan terhadap ''P'', dan persamaan van der Waals direduksi menjadi hukum gas ideal, ''PVm=RT''.

Persamaan ini tersedia melalui penurunan rumus tradisionalnya (suatu persamaan keadaan mekanika), atau melalui penurunan rumus berdasarkan [[termodinamika statistik]], yang terakhir menyediakan [[fungsi partisi (mekanika statistika)|fungsi partisi]] pada sistem dan memungkinkan fungsi termodinamika untuk ditentukan. Ini berhasil mendekati perilaku cairan nyata di atas [[suhu kritis]] dan secara kualitatif masuk akal untuk keadaan cairan dan tekanan gas rendah mereka pada suhu rendah. Namun, di dekat [[transisi fase|transisi]] antara gas dan cair, dalam kisaran ''p'', ''V'', dan ''T'' di mana [[fase benda|fase]] cairan dan fase [[gas]] berada dalam kesetimbangan, ''persamaan van der Waals'' gagal untuk secara akurat memodelkan perilaku eksperimental yang diamati, khususnya bahwa ''p'' adalah [[fungsi konstan]] dari ''V'' pada suhu yang diberikan. Dengan demikian, model van der Waals tidak hanya berguna untuk perhitungan yang dimaksudkan untuk memprediksi perilaku nyata di daerah dekat titik kritis.

== Persamaan ==

Persamaan van der Waals menghubungkan empat variabel keadaan: [[tekanan]] fluida ''p'', volume total wadah fluida ''V'', jumlah [[partikel]] ''N'', dan [[suhu|suhu absolut]] sistem ''T''.

Bentuk mikroskopik, [[sifat intensif|intensif]] dari persamaan ini adalah:

:<math>\left(p + \frac{a'}{v^2}\right)\left(v-b'\right) = kT</math>

di mana

:<math>v=V/N</math>

adalah volume wadah yang ditempati oleh tiap partikel (bukan [[kecepatan]] partikel), dan ''k'' adalah [[konstanta Boltzmann]]. Persamaan ini menghadirkan dua parameter baru: ''a''', suatu ukuran rerata tarikan antar partikel, dan ''b''', volume di luar ''v'' oleh satu partikel. HAI

Persamaan ini dapat pula dituliskan dalam bentuk ekstensif, molar sebagai:

:<math>\left(p + \frac{n^2 a}{V^2}\right)\left(V-nb\right) = nRT</math>

di mana

:<math>a = N_A^2a' </math>

adalah ukuran rerata tarikan antar partikel,

:<math>b = N_A b' </math>

adalah volume yang dikecualikan oleh satu mol partikel,

:<math>n=N / N_A</math>

adalah jumlah mol,

:<math>R = N_A k</math>

adalah [[konstanta gas]] universal, ''k'' adalah konstanta Boltzmann, dan ''NA'' adalah [[konstanta Avogadro]].

Persamaan van der Waals dapat pula diekspresikan dalam bentuk tereduksi:

:<math>\left(P_r + \frac{3}{V_r^2}\right)\left(v_r-\frac{1}{3}\right) = \frac{8}{3}T</math>

Persamaan ini menghasilkan [[faktor kompresibilitas]] kritis 3/8.

== Lihat pula ==

* [[Hukum-hukum gas]]
* [[Hukum gas ideal]]
* [[Gas ideal]]
* [[Iterasi]]
* [[Gas nyata]]
* [[Konstanta van der Waals (halaman data)]]

== Referensi ==

== Bacaan lebih lanjut ==
* Catatan, edisi Donnelly ini adalah cetak ulang edisi Dover 1986, yang dengan sendirinya mencetak ulang versi koreksinya pada tahun 1962 dari teks asli tahun 1960 [Addison Wesley Series in Chemistry, Francis T. Bonner & George C. Pimentel, Eds.], Reading, MS, USA: Addison-Wesley.
*
*
*
*

== Pranala luar ==
* [http://faculty.wwu.edu/vawter/PhysicsNet/Topics/Thermal/vdWaalEquatOfState.html Beberapa nilai a dan b dalam persamaan ke-2]

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Persamaan+van+der+Waals&oldid=29576951 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29576951 (2026-08-14T12:26:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.